CN101950486A - 基于rfid的交通信号控制*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于RFID的交通信号控制***，包括RFID读写***、交通信号控制机***、信息传输***和中心处理***，其特征在于：RFID的电子标签设置于运动物体上，RFID的读写器设置于道路上，RFID的读写器与道路交通信号控制机相通信，道路交通信号控制机与红绿灯交通信号显示***相连，道路交通信号控制机通过网络与交通信息采集处理中心相通信。本发明的***可采集各种交通及车辆信息，可以直接用于道路交通管理、控制。

Description

基于RFID的交通信号控制***

技术领域

本发明涉及一种交通信号控制***，属于交通信息技术领域。

背景技术

大量的ITS服务基于及时、准确、可靠地收集交通流或路况等交通信息。从信息的获取的不同途径可以分为三大类：基于道路的交通信息、基于车辆的交通信息和基于运输网网络的交通信息。

基于道路的交通信息主要是通过在道路上设置各种检测设备和***对通过道路的车辆进行检测得到的信息。这种交通信息也可以分为三类：点交通流信息（如平均车速）、车辆信息（如车辆类型）和路段交通信息（如平均旅行时间）。目前使用的交通信息的采集方法比较多样，包括感应线圈检测器、超声波传感器、雷达传感器、红外传感器和视频图像检测器（包括电子警察、卡口、视频事件检测等）等。

    基于车辆的交通信息主要是通过安装在车辆上的设备自动报告车辆的位置、速度、车辆状态、车辆运行环境以及关联车辆管理库信息等。有关车辆定位的信息不但对那些想要知道其位置以便出行的驾驶员很重要，而且对于那些需要掌控车辆行程和状态的交通管理或者车辆管理部门也很重要。

射频识别技术（Radio Frequency Identification，缩写RFID）是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，是一种利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID使用专用RFID读写器及专用的可附着于目标物的称作电子标签的RFID单元，利用RF信号将信息由RFID单元传送至RFID读写器。RFID技术具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点。

一套完整的RFID***, 由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件***三个部份所组成：读卡器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。天线(Antenna)：在标签和读写器间传递射频信号；读卡器和天线可以一体和分体。标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；每个标签都有一个全球唯一的识别号码UID，UID是在制作芯片时放在ROM中的，无法修改。用户数据区(DATA)是供用户存放数据的，可以进行读写、覆盖、增加的操作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种交通信号控制***，可采集各种交通及车辆信息、并以RFID检测信息为依据实现交通信号的有效控制。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于RFID的交通信号控制***，包括RFID读写***，其特征在于：RFID的电子标签设置于运动物体上，RFID的读写器设置于道路上，RFID的读写器与道路交通信号控制机相通信，道路交通信号控制机与红绿灯交通信号显示***相连，道路交通信号控制机通过网络与交通信息采集处理中心相通信。

前述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：所述RFID读写器安装在交叉路口的出口路段的道路上方；

前述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：所述RFID读写器安装在交叉路口的红绿灯杆上，利用RFID检测***作为道路车辆检测器的交通信号控制***。

前述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：RFID读写器安装在交叉路口的入口路段的上游路段的道路上方。

前述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于： 所述RFID读写***获取的道路交通信息数据输入交通信号控制机，作为交通信号的控制依据。

前述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于： 所述RFID读写***获取的道路交通信息数据输入交通信号控制机，作为交通诱导的依据。

前述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于： 所述RFID读写***获取的道路交通信息数据输入交通信号控制机，作为交通信号的控制依据。

前述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：所述RFID读写***获取的道路交通信息数据输入交通OD矩阵。

前述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：所述RFID读写***获取的道路交通信息数据输入浮动车***车辆位置控制***，作为车辆位置修正的依据。

前述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：所述RFID读写***自身的精确位置信息输入车辆导航定位***，作为车辆导航定位***的定位补盲和位置修正依据。

本发明所达到的有益效果：本发明利用RFID检测***获取道路交通流量数据、获取的道路交通信息作为交通信号控制机的控制依据、统获取的道路交通信息作为交通OD矩阵数据、获取的道路交通信息作为交通诱导的依据、获取的道路交通信息作为浮动车***车辆位置修正的依据等各种数据信息，也可利用RFID检测***自身的精确位置信息作为车辆导航定位***的定位补盲和位置修正依据。同时把这些信息接入道路交通信号控制机，实现对道路交通的控制，也可进一步进行分析统计的工作。

附图说明

图1为汽车上安装电子标签的位置示意图。

图2为从车内向前看电子标签安装位置示意图。

图3为信号灯杆安装读写器发送信号示意图。

图4为电子标签发送应答信号读写器接收信号示意图。

图5为立杆安装读写器发送信号示意图。

图6为立杆安装电子标签发送应答信号读写器接收信号示意图。

图7为RFID交通信息采集点工作原理图，多个RFID采集器。

图8为道路交叉路口RFID交通信号控制***安装示意图。

图9为路段RFID交通信号控制***安装示意图。

图10为采集信息通过交通信号控制机的RFID交通信号控制***工作流程图。

图11为采集信息直接上报信息处理中心的RFID交通信号控制***工作流程图。

图12为交通信息处理和分析***原理图。

具体实施方式

RFID技术是通用的，人们可以把它用于各种用途，这里把RFID技术用做交通信息采集。把有关车辆的信息包括车辆RFID识别码、车牌号、车辆所属关系、车主身份证号码、车辆管理区属、车辆信息都准确记录在RFID电子标签上，把这种特殊定制的电子标签附属在车辆、车牌、综合交通卡、身份证等物体上，当机动车、非机动车、人，等具有RFID电子标签的载体经过RFID读写器（交通信息采集器）时，RFID读写器就会采集到准确的信息。当然，我们也可以通过计算机数据处理技术，将RFID获取的车辆的唯一识别身份的识别码，与车辆的登记信息、身份证号码等基本信息相关联，实现综合交通信息应用。

不同的交通行为者对于RFID交通信号控制***来说，其原理是相同，下面以小汽车作为交通行为者为例，说明具体方案如下。

如图1所示，将经过处理的RFID电子标签1安装在车辆挡风玻璃上不影响驾驶员视线的位置，通常安装在汽车后视镜后面的挡风玻璃上。如图2所示，从车内向前看，汽车挡风玻璃上可以安装电子标签1的位置。RFID的读写器2设置于道路上，RFID的读写器与道路交通信号控制机4相通信，道路交通信号控制机4与红绿灯交通信号显示***3相连，道路交通信号控制机通过网络与交通信息采集处理中心相通信。如图3所示，安装在车道上方的RFID读写器2不断发送射频信号，当载有RFID标签的车辆进入RFID读写器有效读写范围时，装在车辆上的RFID电子标签接收读写器发送的射频信号。如图4所示，RFID电子标签根据读写器的信号，发送数据到车道上方的读写器，读写器接收电子标签的应答信号，并解算出有效信息，通过数据通信信道送到交通信号控制机或者直接送到后台处理器进行进一步处理。从而完成预设的***功能和自动识别，从而实现交通的自动化管理。

事实上，本发明的***不仅仅是可以识别机动车，只要是带有预先定制的可以让RFID读写器识别的电子标签的任何物体，比如带有电子标签的人、自行车、助力车、宠物出现在这个读写器的有效范围之内，都可以自动识别处理。RFID读写器的安装方式可以根据检测对象和检测场所的不同而改变，比如通过立杆安装在路旁，可以检测机动车辆、非机动车等。

对于交通信息采集应用，根据采集信息的用途不同，可以将RFID读写器设置在交叉路口、相关路段。多个交叉路口或路段设置这种RFID读写器形成一个面的交通信息采集，经过处理综合可以得出这一区域的很多有用的交通信息。从而可以有效地实现交通流量采集、交通信号控制、车辆识别、车辆跟踪等。

设置在道路交叉路口附近的RFID读写器通过串行数据通信链路与道路交通信号控制机连接，用来代替埋设在车道上的地感应车辆检测线圈，作为道路交通信号控制机4的实时控制依据，具有很多优越性。同时道路交通信号控制机可以把得到的交通信息上传给后台处理***实现交通信息采集。

设置在道路交叉路口附近的RFID读写器可以直接利用有线或者无线通信***将采集的交通信息传送给后台处理***，从而实现交通信息采集和利用的目的。

除了专门为了采集交通信息而设置的RFID***以外，大量的用于其他目的的RFID***，如射频自动识别不停车收费***、射频自动识别不停车停车场管理***、射频自动识别不停车营运车辆管理***、射频自动识别不停车特种车辆管理***、射频自动识别不停车重点车辆监控跟踪***等等，所有射频自动识别***采集的与交通有关的信息，都可以进行信息共享，作为交通信息源进行采集和处理利用。

电子标签卡的安装位置：把编号后的卡贴到对应的车辆上或安装在卡座上。

由于停车场设备一般安装在车道左边（靠驾驶员一边）的隔离岛上，因此电子标签安装位座应贴在挡风玻璃上偏左边的位置，如图1所示。对于小型车（含普通面包车）电子标签支架参照图2中的A、B、C尺寸粘贴。如果是大卡车或大客车应适当把电子标签往下贴参照图2中的D、E、F位置尺寸粘贴，以不遮挡驾驶员的视线为原则。如果天线安装在司机一边，那么标签也应贴在汽车挡风玻璃的A、E位。如果天线装在车道的正上方，则标签应忒在车内后车镜或汽车挡风玻璃中心线B、F位附近。如果天线安装在副驾驶边，那么标签也应贴在汽车挡风玻璃的C、D位。

基于RFID的交通信号控制***：交通信号控制的依据是道路实际运行状态，道路的实际运行状态是依靠道路数据获取并分析得出，如何获取道路运行数据是交通信号控制的关键技术之一。多年来，交通监视是由感应线圈检测器、超声波传感器、雷达传感器和红外传感器等，本发明将RFID技术用于道路数据获取，利用RFID读写器获取经过探测区域的载有RFID电子标签的机动车、非机动车或行人等道路状态信息，并传输给该区域的道路交通信号控制机，实现道路交通信号控制的目的。同时，由交通信号控制机将RFID读写器获得的交通信息传送给上位处理机做进一步分析处理。

由于RFID标签本身具有相当多的信息容量，足以让设计者存放类似载体类型、载体名称、载体所属关系、载体登记地址和单位、载体标识码等等信息。RFID设备可以根据总体规划方案在需要的路口、路段布置，RFID读写这些数据后，***可以处理、分析这些数据，从而得出载体的活动路径和活动规律。这些数据将可以直接用于道路交通管理、控制，可以根据载体标签的配置程度结合其他交通信息采集技术一起得出完整的交通信息数据，可以作为交通OD矩阵的模型数据。

Claims (10)

1.一种基于RFID的交通信号控制***，包括RFID读写***、交通信号控制机***、信息传输***和中心处理***，其特征在于：RFID的电子标签设置于运动物体上，RFID的读写器设置于道路上，RFID的读写器与道路交通信号控制机相通信，道路交通信号控制机与红绿灯交通信号显示***相连，道路交通信号控制机通过网络与交通信息采集处理中心相通信。

2.根据权利要求1所述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：所述RFID读写器安装在交叉路口的出口路段的道路上方。

3.根据权利要求1所述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：所述RFID读写器安装在交叉路口的红绿灯杆上。

4.根据权利要求1所述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：RFID读写器安装在交叉路口的入口路段的上游路段的道路上方。

5.根据权利要求1所述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于： 所述RFID读写***获取的道路交通信息数据输入交通信号控制机，作为交通信号的控制依据。

6.根据权利要求1所述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于： 所述RFID读写***获取的道路交通信息数据输入交通信号控制机，作为交通诱导的依据。

7.根据权利要求1所述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：所述RFID读写***获取的道路交通信息数据作为交通OD矩阵数据。

8.根据权利要求1所述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：所述RFID读写***获取的交通信息作为交通流量数据。

9.根据权利要求1所述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：所述RFID***自身的精确位置信息输入车辆导航定位***，作为车辆导航定位***的位置修正依据。

10. 根据权利要求1所述的基于RFID的交通信号控制***，其特征在于：所述RFID***获取的交通信息作为社会稽查布控的依据。

  

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